【文章內(nèi)容簡介】 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算和校核 初步計(jì)算軸徑（1）軸的材料選用常用的45鋼，由于高速軸小齒輪與軸做成一體，故高速軸的材料選用40，其它兩軸選用45鋼。（2）當(dāng)軸的支撐距離未定時， 無法由強(qiáng)度確定軸徑，要用初步估算的方法，即按純扭矩并降低許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力確定軸徑，計(jì)算公式為： （） （61）將各軸的功率和轉(zhuǎn)速代入式（61）得， 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括定出軸的合理外形和結(jié)構(gòu)尺寸。軸的結(jié)構(gòu)主要取決與以下因素：軸在機(jī)器中的安裝位置及形式；軸上安裝的零件和類型、尺寸、數(shù)量以及和軸的連接方式；載荷的類型、大小和方向；軸的加工工藝等。在軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中主要解決以下幾個問題：擬定軸上零件的裝配方案；確定軸上零件的定位；確定各段軸直徑和長度；提高軸的強(qiáng)度的常用措施；改進(jìn)軸的結(jié)構(gòu)工藝等。 高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）確定軸的最小軸徑和選擇聯(lián)軸器高速軸最小軸徑處應(yīng)該是動力輸入處，也就是安裝聯(lián)軸器處，由于，為了選擇合適聯(lián)軸器故最小直徑取16mm，為了補(bǔ)償兩軸的相對位移選擇撓性聯(lián)軸器，本設(shè)計(jì)中選擇梅花形彈性聯(lián)軸器。通過公式計(jì)算轉(zhuǎn)矩。，T=，則 （62） 通過計(jì)算選擇的聯(lián)軸器為。（2）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高速軸上小齒輪分度圓直徑比較小，故將小齒輪與軸連成一體，做成齒輪軸。1）擬定軸上的裝配方案套筒、擋油環(huán)、軸承、左端蓋、聯(lián)軸器，從軸的左端向右安裝，而擋油環(huán)、軸承、擋油環(huán)從軸的的右端向左安裝。2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度①為了滿足半聯(lián)軸器的穩(wěn)定固定，要求Ⅰ段長度應(yīng)小于半聯(lián)軸器的長度，故?、竦拈L度為40mm。②為了滿足半聯(lián)軸器的固定要求，同時為了為粘圈密封，取20mm，Ⅱ段的軸伸處取20mm，端蓋的寬度由結(jié)構(gòu)決定，同時又為了滿足軸承的定位，Ⅱ。故Ⅱ。③為了選擇滾動軸承和滿足軸的放大要求，軸承選取30205，取25mm，Ⅲ段長度由減速器的結(jié)構(gòu)確定，通過草圖，?、蟆＂堍舳斡尚↓X輪齒寬確定，故Ⅳ段長應(yīng)取35mm，直徑由小齒輪齒頂圓確定。⑤為了滿足選擇軸承，軸承選取30205，取25mm，長度由減速器結(jié)構(gòu)和選擇的軸承確定，?、?。⑥為了滿足安裝擋油環(huán)，取20mm，Ⅵ段長度取12mm。⑦軸端倒角取，各軸肩處圓角半徑取1mm。（3）高速軸的結(jié)構(gòu)與裝配。 中間軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）確定軸的最小軸徑中間軸最小軸徑處應(yīng)該是與大齒輪連接處，由于，考慮到大齒輪的安裝，故最小直徑取25mm。 高速軸的結(jié)構(gòu)與裝配圖 High speed shaft structure and assembly（2）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）擬定軸上的裝配方案擋油環(huán)、軸承、擋油環(huán)、大齒輪，從軸的左端向右安裝，而擋油環(huán)、軸承、墊片、軸承、擋油環(huán)從軸的的右端向左安裝。2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度①為了滿足大齒輪的穩(wěn)定固定，要求Ⅰ段長度應(yīng)小于齒輪的寬度，故?、竦拈L度為28mm。②為了滿足齒輪的固定要求，同時為了選擇軸承，軸承選擇6006，取30mm，Ⅱ段的長度由結(jié)構(gòu)決定。③為了滿足軸的放大要求，， 分別取36mm，44mm，Ⅲ ，Ⅳ，Ⅴ段長度由結(jié)構(gòu)決定。④Ⅵ段長應(yīng)與蝸桿寬度決定取96mm，直徑由蝸桿齒頂圓確定。⑤為了滿足軸的放大要求，， ，44mm，36mm，Ⅶ，Ⅷ，Ⅸ段長度由結(jié)構(gòu)決定。⑥軸承選取32306，為了滿足選擇的軸承，取30mm，長度由結(jié)構(gòu)和選擇的軸承寬度確定，Ⅹ段長度為75mm。⑦軸端倒角取。（3）中間軸的結(jié)構(gòu)與裝配。 中間軸的結(jié)構(gòu)與裝配圖 Intermediate shaft structure and assembly 低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）確定軸的最小軸徑和選擇聯(lián)軸器低速軸最小軸徑處應(yīng)該是動力輸出處，也就是安裝聯(lián)軸器處，由于，考慮到要選取聯(lián)軸器，故最小直徑取55mm，為了補(bǔ)償兩軸的相對位移選擇撓性聯(lián)軸器，本設(shè)計(jì)中選擇梅花形彈性聯(lián)軸器。，T=，代入式（62）得 選擇的聯(lián)軸器為。（2）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）擬定軸上的裝配方案擋油環(huán)、軸承、左端蓋、從軸的左端向右安裝，而蝸輪、擋油環(huán)、軸承、右端蓋從軸的的右端向左安裝。2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度①為了滿足半聯(lián)軸器的穩(wěn)定固定，要求Ⅵ段長度應(yīng)小于半聯(lián)軸器的長度，故?、龅拈L度為110mm。②為了滿足半聯(lián)軸器的定位，同時為了為粘圈密封，取65mm，Ⅴ段的軸伸處取20mm，端蓋的寬度由結(jié)構(gòu)決定，取36mm，同時又為了滿足軸承的定位，Ⅴ。故Ⅴ。③軸承選取30214，為了滿足選取軸承的安裝，取70mm，Ⅳ段長度由結(jié)構(gòu)和蝸輪定位決定，?、舳伍L度為50mm。④Ⅲ段長由蝸輪輪轂確定，為了很好的定位蝸輪，Ⅲ段長應(yīng)比蝸輪輪轂小一點(diǎn)，蝸輪輪轂寬為96mm，故Ⅲ段長應(yīng)取94mm，直徑選取=80mm。⑤為了滿足蝸輪定位，取90mm，Ⅱ長度由結(jié)構(gòu)確定，取10mm。⑥軸承選取30214，為了滿足選取軸承安裝，取70mm，為了軸承安裝方便Ⅰ長度取22mm，為了滿足設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)要求，Ⅰ段另一部分取16mm，故Ⅰ段總長38mm。⑦軸端倒角取，各軸肩處圓角半徑取2mm。（3）低速軸的結(jié)構(gòu)與裝配。圖 低速軸的結(jié)構(gòu)與裝配圖 Low speed shaft structure and assembly 軸的彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算通過軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確定了軸的主要結(jié)構(gòu)尺寸，軸上零件的位置，以及載荷和支反力作用的位置。然后通過求得的各力，通過彎扭合成強(qiáng)度條件對軸進(jìn)行強(qiáng)度校核計(jì)算。軸的強(qiáng)度條件校核從以下幾個步驟進(jìn)行：（1）做出軸的計(jì)算簡圖（2）做出彎矩圖（3）做出扭矩圖（4）校核軸的強(qiáng)度彎扭合成強(qiáng)度條件為： （63）式中：——軸的計(jì)算應(yīng)力，?。弧S所受的彎矩，；——軸所受的扭矩，；——軸的抗彎截面系數(shù)，；——對稱循環(huán)變應(yīng)力時軸的許用彎曲應(yīng)力。 。 減速器運(yùn)動簡圖 Reducer movement diagram 高速軸的彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算（1）計(jì)算軸上各力，根據(jù)受力簡圖，對軸所受的各力計(jì)算。已知：。1）垂直面上通過力的平衡計(jì)算 （64） （65） 2）水平面上通過力的平衡計(jì)算 （66） （67）3）垂直面上的彎矩計(jì)算 （68） （69）4）水平面上的彎矩計(jì)算 5）計(jì)算合彎矩 （610） （611）通過計(jì)算，可畫出高速軸的彎矩圖。（2）軸的強(qiáng)度校核軸選擇的材料為40，軸的許用彎曲應(yīng)力選取，；軸的抗彎截面系數(shù)；代入式（63）得 高速軸滿足彎扭合成強(qiáng)度條件。 高速軸的受力分析與彎矩圖 The High speed shaft of stress analysis and bending moment figure 中間軸的彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算（1）計(jì)算軸上各力，根據(jù)受力簡圖，對軸所受的各力計(jì)算。已知： ； 1）垂直面上通過力的平衡計(jì)算 （612） （613）2）水平面上通過力的平衡計(jì)算 （614） （615）3）垂直面上的彎矩計(jì)算 （616） （617） （618）4）水平面上的彎矩計(jì)算 （619） （620）5）計(jì)算合彎矩 通過計(jì)算，可畫出中間軸的彎矩圖。（2）軸的強(qiáng)度校核軸選擇的材料為45鋼，軸的許用彎曲應(yīng)力選取，；軸的抗彎截面系數(shù)；代入式（63）得 中間軸滿足彎扭合成強(qiáng)度條件。圖 中間軸的受力分析與彎矩圖 The intermediate shaft of stress analysis and bending moment figure 低速軸的彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算（1）計(jì)算軸上各力，根據(jù)受力簡圖，對軸所受的各力計(jì)算。已知：垂直面上通過力的平衡計(jì)算 （621）